Le changement climatique laissera certains agriculteurs devant une énigme difficile, selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université Cornell et de l'Université de l'État de Washington :soit risquer une plus grande volatilité des revenus, ou vivre avec une diminution plus prévisible des rendements des cultures.

Comme les pénuries d'eau et les températures plus élevées réduisent les rendements des cultures dans les régions qui dépendent fortement de la neige saisonnière, le choix d'utiliser des variétés de cultures plus résistantes à la sécheresse a un coût, selon les projections du modèle détaillées dans le document « Water Rights Shape Crop Yield and Revenue Volatility Tradeoff for Adaptation in Snow Dependent Systems, " publié le 10 juin dans Communication Nature .

L'étude a examiné le bassin de la rivière Yakima à Washington, où une combinaison complexe de neige, les réservoirs et les droits d'eau contrôlent la disponibilité de l'eau d'irrigation. Cette eau dicte le succès de certains des États-Unis. plus gros producteurs de blé, maïs, pommes de terre, poires, cerises, les raisins, pommes et houblon. Avec des chutes de neige et une fonte appropriées, la productivité agricole totale dans le bassin peut atteindre plus de 4 milliards de dollars par an.

L'équipe de recherche a cherché à quantifier les effets directs et indirects du changement climatique sur l'agriculture irriguée dans le bassin. Les chercheurs voulaient également savoir si les variétés de cultures résistantes à la sécheresse pouvaient aider à rétablir la productivité en période de sécheresse.

La modélisation du risque climatique est une spécialité de Patrick Reed, le professeur d'ingénierie Joseph C. Ford à l'École de génie civil et environnemental de Cornell. Dans cette étude collaborative, Le groupe de Reed s'est appuyé sur des recherches antérieures à l'Université d'État de Washington qui ont développé une plate-forme de modélisation reliant la croissance et le développement des cultures, hydrologie de la surface terrestre et processus du système fluvial. Le modèle simule les opérations de barrage et hiérarchise la répartition de l'eau entre les différents secteurs du bassin de la rivière Yakima.

L'équipe a découvert qu'un stress hydrique et des températures plus élevés entraînaient une baisse du rendement des cultures, comme anticipé, dit Keyvan Malek, chercheur postdoctoral dans le groupe de Reed et auteur principal de l'étude.

"Toutefois, les modèles montrent que la variabilité d'une année à l'autre des rendements attendus des cultures diminue car la différence entre le meilleur et le pire des cas de rendement est réduite, " dit Malek. " Bien que ce ne soit pas un résultat positif, Les fluctuations d'une année à l'autre des revenus du rendement des cultures sont très importantes dans la façon dont les programmes d'assurance-récolte équilibrent les fluctuations des revenus. »

L'équipe a ensuite utilisé son modèle pour explorer le potentiel de nouvelles variétés de cultures tolérantes à la sécheresse, qui devraient améliorer les rendements annuels dans le cadre du changement climatique. Les résultats ont montré que bien que ces variétés puissent améliorer considérablement le rendement moyen, les agriculteurs pourraient également connaître une volatilité des revenus beaucoup plus élevée de la production agricole.

« Les rendements annuels typiques et dans le meilleur des cas sont beaucoup plus élevés, " a déclaré Jennifer Adam, Berry Distinguished Professor of Engineering à la Washington State University et co-auteur de l'étude. "Mais le changement climatique est encore susceptible de provoquer de graves sécheresses où les institutions actuelles de gestion de l'eau dans le bassin de la rivière Yakima ne peuvent tout simplement pas fournir suffisamment d'eau, et il y a de graves échecs de récolte dans le pire des cas. »

Les chercheurs soutiennent que les meilleurs résultats pour le rendement des cultures et la volatilité des revenus doivent passer par une amélioration simultanée des variétés de cultures, par exemple, en préservant l'agrobiodiversité - et dans les systèmes d'eau, comme par l'amélioration des institutions et des infrastructures de gestion de l'eau.

Il est important de bien capter les contraintes de gestion spécifiques d'une région dépendante de la neige tout en étant innovant dans les stratégies d'adaptation au climat, les chercheurs ont dit.

"Autrement, les systèmes peuvent involontairement trouver un mauvais équilibre car ils font le compromis entre l'amélioration des rendements moyens et la volatilité des revenus des agriculteurs, " dit Reed.